طبقة المياه الجوفية

📅 آخر تحديث: ٢٢ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٢٢ يوليو ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 8 صور
الموسوعة الحرة
مخطط لخزان مائي جوفي يظهر المناطق المحصورة وأوقات انتقال المياه الجوفية ونبع وبئر

الطبقة الجوفية هي طبقة تحت الأرض من المواد الحاملة للمياه ، تتكون من صخور نفاذة أو متشققة، أو من مواد غير متماسكة ( حصى أو رمل أو طمي ). تختلف طبقات المياه الجوفية بشكل كبير في خصائصها. تُسمى دراسة تدفق المياه في طبقات المياه الجوفية وتوصيف طبقات المياه الجوفية علم المياه الجوفية . تشمل المصطلحات ذات الصلة طبقة المياه الجوفية ، وهي طبقة ذات نفاذية منخفضة على طول طبقة المياه الجوفية، وطبقة المياه الجوفية ( أو طبقة المياه الجوفية )، وهي منطقة صلبة غير منفذة تقع تحت طبقة المياه الجوفية أو فوقها، وقد يؤدي ضغطها إلى تكوين طبقة مياه جوفية محصورة. تصنيف طبقات المياه الجوفية هو كما يلي: مشبعة مقابل غير مشبعة؛ طبقات المياه الجوفية مقابل طبقات المياه الجوفية؛ محصورة مقابل غير محصورة؛ متساوية الخواص مقابل متباينة الخواص؛ مسامية أو كارستية أو متشققة؛ طبقة مياه جوفية عبر الحدود.

يمكن للإنسان حصاد المياه الجوفية من طبقات المياه الجوفية بشكل مستدام من خلال استخدام القنوات المؤدية إلى البئر. [1] تعد هذه المياه الجوفية مصدرًا رئيسيًا للمياه العذبة للعديد من المناطق، ومع ذلك يمكن أن تشكل عددًا من التحديات مثل السحب الجائر (استخراج المياه الجوفية بما يتجاوز العائد المتوازن لطبقة المياه الجوفية)، وهبوط الأرض المرتبط بالمياه الجوفية، وتملح المياه الجوفية أو تلوثها .

ملكيات

عمق

مقطع عرضي لطبقة المياه الجوفية. يوضح هذا الرسم البياني طبقتين مائيتين بينهما طبقة مائية واحدة (طبقة مانعة للتسرب أو غير منفذة) محاطة بطبقة مائية أساسية ، وهي على اتصال بتيار متدفق ( وهو أمر شائع في المناطق الرطبة ). كما يتم توضيح منسوب المياه الجوفية والمنطقة غير المشبعة .

توجد طبقات المياه الجوفية من قرب السطح إلى عمق يزيد عن 9000 متر (30000 قدم). [2] لا يُرجح استخدام الطبقات الأقرب إلى السطح لإمدادات المياه والري فحسب، بل إنها أيضًا أكثر عرضة للتجديد من خلال هطول الأمطار المحلية. على الرغم من أن طبقات المياه الجوفية توصف أحيانًا بأنها "أنهار أو بحيرات جوفية"، إلا أنها في الواقع عبارة عن صخور مسامية مشبعة بالمياه. [3]

تحتوي العديد من المناطق الصحراوية على تلال أو جبال من الحجر الجيري داخلها أو بالقرب منها والتي يمكن استغلالها كموارد للمياه الجوفية. [4] جزء من جبال الأطلس في شمال إفريقيا، وسلاسل جبال لبنان ولبنان الشرقية بين سوريا ولبنان، والجبل الأخضر في عمان، وأجزاء من سييرا نيفادا والسلاسل المجاورة في جنوب غرب الولايات المتحدة ، لديها طبقات مياه جوفية ضحلة يتم استغلالها للحصول على مياهها. يمكن أن يؤدي الاستغلال المفرط إلى تجاوز العائد المستدام العملي؛ أي يتم استخراج المزيد من المياه مما يمكن تجديده.

وعلى طول سواحل بعض البلدان، مثل ليبيا وإسرائيل، أدى الاستخدام المتزايد للمياه المرتبط بالنمو السكاني إلى انخفاض منسوب المياه الجوفية والتلوث اللاحق للمياه الجوفية بالمياه المالحة من البحر.

في عام 2013، تم اكتشاف طبقات كبيرة من المياه العذبة تحت الجرف القاري قبالة سواحل أستراليا والصين وأمريكا الشمالية وجنوب إفريقيا. تحتوي على ما يقدر بنحو نصف مليون كيلومتر مكعب من المياه "منخفضة الملوحة" التي يمكن معالجتها اقتصاديًا وتحويلها إلى مياه صالحة للشرب . تشكلت الاحتياطيات عندما كانت مستويات المحيطات منخفضة وشقّت مياه الأمطار طريقها إلى الأرض في مناطق برية لم تغمرها المياه حتى انتهى العصر الجليدي منذ 20000 عام. ويقدر الحجم بنحو 100 ضعف كمية المياه المستخرجة من طبقات المياه الجوفية الأخرى منذ عام 1900. [5] [6]

تغذية المياه الجوفية

إعادة شحن المياه الجوفية أو الصرف العميق أو التسرب العميق هي عملية هيدرولوجية ، حيث يتحرك الماء إلى أسفل من المياه السطحية إلى المياه الجوفية . إعادة الشحن هي الطريقة الأساسية التي يدخل بها الماء إلى طبقة المياه الجوفية. تحدث هذه العملية عادةً في منطقة فادوز أسفل جذور النباتات وغالبًا ما يتم التعبير عنها على أنها تدفق إلى سطح المياه الجوفية . تشمل إعادة شحن المياه الجوفية أيضًا المياه التي تتحرك بعيدًا عن المياه الجوفية إلى المنطقة المشبعة. [7] تحدث إعادة الشحن بشكل طبيعي (من خلال دورة المياه ) ومن خلال العمليات البشرية (أي "إعادة شحن المياه الجوفية الاصطناعية")، حيث يتم توجيه مياه الأمطار و/أو المياه المستصلحة إلى باطن الأرض.

تصنيف

الطبقة المائية الجوفية هي منطقة داخل الأرض تقيد تدفق المياه الجوفية من طبقة مائية جوفية إلى أخرى. يمكن أحيانًا تسمية الطبقة المائية الجوفية، إذا كانت غير منفذة تمامًا، بالطبقة المائية الجوفية أو المأوى المائي . تتكون الطبقات المائية الجوفية من طبقات من الطين أو الصخور غير المسامية ذات الموصلية الهيدروليكية المنخفضة .

مشبع مقابل غير مشبع

يمكن العثور على المياه الجوفية في كل نقطة تقريبًا في باطن الأرض الضحل إلى حد ما، على الرغم من أن طبقات المياه الجوفية لا تحتوي بالضرورة على مياه عذبة . يمكن تقسيم قشرة الأرض إلى منطقتين: المنطقة المشبعة أو المنطقة الفراتية (على سبيل المثال، طبقات المياه الجوفية، والخزانات المائية، وما إلى ذلك)، حيث تمتلئ جميع المساحات المتاحة بالمياه، والمنطقة غير المشبعة (وتسمى أيضًا منطقة فادوز )، حيث لا تزال هناك جيوب من الهواء تحتوي على بعض الماء، ولكن يمكن ملؤها بمزيد من الماء.

تعني كلمة مشبع أن ضغط الماء أكبر من الضغط الجوي (يكون ضغط مقياسه > 0). ويُعرَّف منسوب المياه بأنه السطح الذي يكون فيه ضغط الماء مساويًا للضغط الجوي (حيث يكون ضغط المقياس = 0).

تحدث الظروف غير المشبعة فوق منسوب المياه الجوفية حيث يكون رأس الضغط سلبيًا (لا يمكن للضغط المطلق أن يكون سلبيًا أبدًا، ولكن ضغط القياس يمكن أن يكون سلبيًا) والماء الذي يملأ مسام مادة الحوض الجوفي بشكل غير كامل يكون تحت الشفط . يتم تثبيت محتوى الماء في المنطقة غير المشبعة في مكانه بواسطة قوى الالتصاق السطحية ويرتفع فوق منسوب المياه الجوفية ( خط الضغط المتساوي صفر ) عن طريق الخاصية الشعرية لتشبع منطقة صغيرة فوق السطح المائي ( الحافة الشعرية ) عند أقل من الضغط الجوي. يُطلق على هذا تشبع التوتر وهو ليس مثل التشبع على أساس محتوى الماء. ينخفض ​​محتوى الماء في الحافة الشعرية مع زيادة المسافة من السطح المائي. يعتمد رأس الشعرية على حجم مسام التربة. في التربة الرملية ذات المسام الأكبر، سيكون الرأس أقل من التربة الطينية ذات المسام الصغيرة جدًا. يبلغ الارتفاع الشعري الطبيعي في التربة الطينية أقل من 1.8 متر (6 أقدام) ولكن يمكن أن يتراوح بين 0.3 و 10 أمتار (1 و 33 قدمًا). [8]

يتضمن ارتفاع الماء الشعري في أنبوب صغير القطر نفس العملية الفيزيائية. منسوب المياه هو المستوى الذي يرتفع إليه الماء في أنبوب كبير القطر (مثل البئر) ينزل إلى طبقة المياه الجوفية ويكون مفتوحًا للغلاف الجوي.

طبقات المياه الجوفية مقابل طبقات المياه الجوفية

تعتبر طبقات المياه الجوفية عادة مناطق مشبعة من باطن الأرض تنتج كمية مجدية اقتصاديًا من المياه إلى بئر أو نبع (على سبيل المثال، الرمل والحصى أو الصخور المكسورة غالبًا ما تشكل مواد جيدة لطبقة المياه الجوفية).

الطبقة المائية الجوفية هي منطقة داخل الأرض تقيد تدفق المياه الجوفية من طبقة مائية جوفية إلى أخرى. [9] الطبقة المائية الجوفية غير المنفذة تمامًا تسمى طبقة مائية جوفية أو طبقة مائية متسربة . تحتوي الطبقات المائية الجوفية على طبقات من الطين أو الصخور غير المسامية ذات الموصلية الهيدروليكية المنخفضة .

في المناطق الجبلية (أو بالقرب من الأنهار في المناطق الجبلية)، تكون طبقات المياه الجوفية الرئيسية عادةً عبارة عن طمي غير متماسك ، يتكون في الغالب من طبقات أفقية من المواد المترسبة بواسطة العمليات المائية (الأنهار والجداول)، والتي تبدو في المقطع العرضي (بالنظر إلى شريحة ثنائية الأبعاد من طبقة المياه الجوفية) وكأنها طبقات متناوبة من المواد الخشنة والدقيقة. تميل المواد الخشنة، بسبب الطاقة العالية اللازمة لتحريكها، إلى التواجد بالقرب من المصدر (جبهات الجبال أو الأنهار)، في حين أن المواد ذات الحبيبات الدقيقة ستجعلها أبعد عن المصدر (إلى الأجزاء الأكثر تسطحًا من الحوض أو مناطق فوق الضفاف - تسمى أحيانًا منطقة الضغط). نظرًا لوجود عدد أقل من الرواسب ذات الحبيبات الدقيقة بالقرب من المصدر، فهذا هو المكان الذي تكون فيه طبقات المياه الجوفية غالبًا غير محصورة (تسمى أحيانًا منطقة الخزان الأمامي)، أو في اتصال هيدروليكي مع سطح الأرض.

محصور مقابل غير محصور

لا يوجد حاجز غير منفذ فوق طبقة المياه الجوفية غير المحصورة مباشرة، بحيث يمكن أن يرتفع مستوى المياه استجابة لإعادة الشحن. تحتوي طبقة المياه الجوفية المحصورة على حاجز غير منفذ فوقها يمنع مستوى المياه في طبقة المياه الجوفية من الارتفاع إلى أي مستوى أعلى. قد تكون طبقة المياه الجوفية في نفس الوحدة الجيولوجية محصورة في منطقة وغير محصورة في منطقة أخرى. تسمى طبقات المياه الجوفية غير المحصورة أحيانًا أيضًا منسوب المياه الجوفية أو طبقات المياه الجوفية الفراتية ، لأن حدودها العليا هي منسوب المياه الجوفية أو السطح الفراتي (انظر طبقة المياه الجوفية بيسكاين ). عادةً (ولكن ليس دائمًا) تكون أضحل طبقة مياه جوفية في موقع معين غير محصورة، مما يعني أنها لا تحتوي على طبقة محصورة (طبقة مائية أو طبقة مائية مغلفة) بينها وبين السطح. يشير مصطلح "الجاثمة" إلى المياه الجوفية المتراكمة فوق وحدة أو طبقات منخفضة النفاذية، مثل طبقة الطين. يُستخدم هذا المصطلح عمومًا للإشارة إلى منطقة محلية صغيرة من المياه الجوفية التي توجد على ارتفاع أعلى من طبقة المياه الجوفية الممتدة إقليميًا. والفرق بين طبقات المياه الجوفية الجاثمة وغير الجاثمة هو حجمها (الجاثمة أصغر). طبقات المياه الجوفية المحصورة هي طبقات مياه جوفية مغطاة بطبقة محصورة، غالبًا ما تكون مصنوعة من الطين. وقد توفر الطبقة المحصورة بعض الحماية من تلوث السطح.

إذا لم يكن التمييز بين المحصور وغير المحصور واضحًا من الناحية الجيولوجية (أي إذا لم يكن معروفًا ما إذا كانت هناك طبقة محصورة واضحة، أو إذا كانت الجيولوجيا أكثر تعقيدًا، على سبيل المثال، طبقة صخرية متصدعة)، فيمكن استخدام قيمة التخزين التي تم إرجاعها من اختبار طبقة المياه الجوفية لتحديدها (على الرغم من أن اختبارات طبقة المياه الجوفية في طبقات المياه الجوفية غير المحصورة يجب تفسيرها بشكل مختلف عن تلك المحصورة). تتمتع طبقات المياه الجوفية المحصورة بقيم تخزين منخفضة للغاية (أقل بكثير من 0.01، وأقل من 10-5 )، مما يعني أن الخزان الجوفي يخزن المياه باستخدام آليات توسع مصفوفة الخزان الجوفي وقابلية ضغط المياه، وكلاهما كميات صغيرة جدًا عادةً. تتمتع الخزانات الجوفية غير المحصورة بخصائص تخزينية (تسمى عادةً العائد النوعي ) أكبر من 0.01 (1% من الحجم الكلي)؛ فهي تطلق المياه من التخزين من خلال آلية تصريف مسام الخزان الجوفي فعليًا، مما يؤدي إلى إطلاق كميات كبيرة نسبيًا من المياه (حتى المسامية القابلة للتصريف لمادة الخزان الجوفي، أو الحد الأدنى لمحتوى الماء الحجمي ).

متساوي الخواص مقابل متباين الخواص

في طبقات المياه الجوفية المتساوية الخواص أو طبقات المياه الجوفية تكون الموصلية الهيدروليكية (K) متساوية للتدفق في جميع الاتجاهات، بينما تختلف في الظروف المتباينة الخواص، ولا سيما في الاتجاه الأفقي (Kh) والرأسي (Kv).

تعمل طبقات المياه الجوفية شبه المحصورة التي تحتوي على طبقة مياه جوفية واحدة أو أكثر كنظام متباين الخواص، حتى عندما تكون الطبقات المنفصلة متباينة الخواص، لأن قيم المركب Kh وKv مختلفة (انظر نفاذية المياه الهيدروليكية والمقاومة الهيدروليكية ).

عند حساب التدفق إلى المصارف [10] أو التدفق إلى الآبار [11] في طبقة المياه الجوفية، يجب أخذ التباين في الاعتبار حتى لا يكون التصميم الناتج لنظام الصرف معيبًا.

مسامية أو كارستية أو متشققة

لإدارة طبقة المياه الجوفية بشكل صحيح، يجب فهم خصائصها. يجب معرفة العديد من الخصائص للتنبؤ بكيفية استجابة طبقة المياه الجوفية لهطول الأمطار والجفاف والضخ والتلوث . تشمل الاعتبارات مكان وكمية المياه التي تدخل المياه الجوفية من هطول الأمطار وذوبان الجليد، ومدى سرعة واتجاه انتقال المياه الجوفية، وكمية المياه التي تترك الأرض على شكل ينابيع. يمكن استخدام النماذج الحاسوبية لاختبار مدى دقة فهم خصائص طبقة المياه الجوفية مع أداء طبقة المياه الجوفية الفعلي. [12] : 192-193، 233-237  تتطلب اللوائح البيئية أن تثبت المواقع التي بها مصادر محتملة للتلوث أن علم المياه قد تم توصيفه . [12] : 3 

مسامي

يؤدي تسرب المياه ببطء من الحجر الرملي المسامي عند ملامسته للصخر الزيتي الرمادي غير المنفذ إلى خلق نمو منعش للنباتات الخضراء في الصحراء.
تتسرب المياه الموجودة في طبقات المياه الجوفية المسامية ببطء عبر المسام الموجودة بين حبيبات الرمل

توجد طبقات المياه الجوفية المسامية عادة في الرمل والحجر الرملي . وتعتمد خصائص طبقات المياه الجوفية المسامية على البيئة الرسوبية الترسيبية والتصلب الطبيعي اللاحق لحبيبات الرمل . وتتحكم البيئة التي ترسبت فيها كتلة الرمل في اتجاه حبيبات الرمل والاختلافات الأفقية والرأسية وتوزيع طبقات الصخر الزيتي. وحتى طبقات الصخر الزيتي الرقيقة تشكل حواجز مهمة أمام تدفق المياه الجوفية. وتؤثر كل هذه العوامل على مسامية ونفاذية طبقات المياه الجوفية الرملية. [13] : 413 

الرواسب الرملية المتكونة في البيئات البحرية الضحلة وفي بيئات الكثبان الرملية التي تحملها الرياح لها نفاذية متوسطة إلى عالية بينما الرواسب الرملية المتكونة في بيئات الأنهار لها نفاذية منخفضة إلى متوسطة. [13] : 418  تدخل الأمطار وذوبان الجليد إلى المياه الجوفية حيث يكون الخزان الجوفي بالقرب من السطح. يمكن تحديد اتجاهات تدفق المياه الجوفية من خرائط سطحية جهدية لمستويات المياه في الآبار والينابيع. يمكن استخدام اختبارات الخزان الجوفي واختبارات الآبار مع معادلات تدفق قانون دارسي لتحديد قدرة الخزان الجوفي المسامي على نقل المياه. [12] : 177-184 

تحليل هذا النوع من المعلومات على مساحة ما يعطي مؤشرًا على مقدار المياه التي يمكن ضخها دون الإفراط في السحب وكيف ستنتقل التلوث. [12] : 233  في طبقات المياه الجوفية المسامية تتدفق المياه الجوفية على شكل تسرب بطيء في المسام بين حبيبات الرمل. يُعتبر معدل تدفق المياه الجوفية البالغ قدمًا واحدًا في اليوم (0.3 متر مكعب / يوم) معدلًا مرتفعًا لطبقات المياه الجوفية المسامية، [14] كما يتضح من تسرب المياه ببطء من الحجر الرملي في الصورة المصاحبة إلى اليسار.

المسامية مهمة، ولكنها وحدها لا تحدد قدرة الصخر على العمل كطبقة مياه جوفية. تعد مناطق مصائد الدكن ( الحمم البازلتية ) في غرب وسط الهند أمثلة جيدة على التكوينات الصخرية ذات المسامية العالية ولكن النفاذية المنخفضة، مما يجعلها طبقات مياه جوفية رديئة. وبالمثل، فإن مجموعة الطباشير ذات المسام الدقيقة ( العصر الطباشيري العلوي ) في جنوب شرق إنجلترا، على الرغم من امتلاكها لمسامية عالية بشكل معقول، إلا أنها تتمتع بنفاذية منخفضة من الحبيبات إلى الحبيبات، مع خصائصها الجيدة في إنتاج الماء بسبب الكسر الدقيق والتشقق في الغالب.

كارست

عدة أشخاص في قارب على نهر داخل كهف.
يمكن أن تشكل المياه الموجودة في طبقات المياه الكارستية أنهارًا جوفية .

تتطور طبقات المياه الجوفية الكارستية عادة في الحجر الجيري . تتحرك المياه السطحية المحتوية على حمض الكربونيك الطبيعي إلى أسفل في الشقوق الصغيرة في الحجر الجيري. يذيب حمض الكربونيك الحجر الجيري تدريجيًا وبالتالي يوسع الشقوق. تسمح الشقوق المتضخمة بدخول كمية أكبر من الماء مما يؤدي إلى توسع تدريجي للفتحات. تخزن الفتحات الصغيرة الوفيرة كمية كبيرة من الماء. تشكل الفتحات الأكبر نظام قنوات يصرف طبقة المياه الجوفية إلى الينابيع. [15]

يتطلب تحديد خصائص طبقات المياه الجوفية الكارستية إجراء استكشاف ميداني لتحديد الحفر والانهيارات والجداول الغارقة والينابيع بالإضافة إلى دراسة الخرائط الجيولوجية . [16] : 4  الطرق الهيدروجيولوجية التقليدية مثل اختبارات طبقات المياه الجوفية ورسم الخرائط الجهدية غير كافية لتحديد تعقيد طبقات المياه الجوفية الكارستية. يجب استكمال طرق التحقيق التقليدية هذه بتتبعات الصبغة وقياس تصريفات الينابيع وتحليل كيمياء المياه. [17] حددت تقنية تتبع الصبغة التابعة للمسح الجيولوجي الأمريكي أن نماذج المياه الجوفية التقليدية التي تفترض توزيعًا موحدًا للمسامية غير قابلة للتطبيق على طبقات المياه الجوفية الكارستية. [18]

تتطور المحاذاة الخطية لخصائص السطح مثل مقاطع التيار المستقيمة والحفر البالوعية على طول آثار الكسر . إن تحديد موقع بئر في أثر الكسر أو تقاطع آثار الكسر يزيد من احتمالية مواجهة إنتاج جيد للمياه. [19] يمكن أن تكون الفراغات في طبقات المياه الجوفية الكارستية كبيرة بما يكفي للتسبب في انهيار مدمر أو هبوط لسطح الأرض مما قد يؤدي إلى إطلاق كارثي للملوثات. [12] : 3-4  معدل تدفق المياه الجوفية في طبقات المياه الجوفية الكارستية أسرع بكثير من طبقات المياه الجوفية المسامية كما هو موضح في الصورة المصاحبة على اليسار. على سبيل المثال، في طبقة المياه الجوفية بارتون سبرينجز إدواردز، قاست آثار الصبغة معدلات تدفق المياه الجوفية الكارستية من 0.5 إلى 7 أميال في اليوم (0.8 إلى 11.3 كم / يوم). [20] تجعل معدلات تدفق المياه الجوفية السريعة طبقات المياه الجوفية الكارستية أكثر حساسية لتلوث المياه الجوفية من طبقات المياه الجوفية المسامية. [16] : 1 

وفي الحالات القصوى، قد توجد المياه الجوفية في الأنهار الجوفية (على سبيل المثال، الكهوف الموجودة تحت تضاريس الكارست ).

مكسور

إذا كانت وحدة صخرية ذات مسامية منخفضة مكسورة للغاية، فيمكنها أيضًا أن تشكل طبقة مياه جوفية جيدة (عبر تدفق الشقوق )، بشرط أن يكون للصخر موصلية هيدروليكية كافية لتسهيل حركة المياه.

خريطة طبقات المياه الجوفية الرئيسية في الولايات المتحدة حسب نوع الصخور

الاستخدام البشري للمياه الجوفية

إن الاعتماد على المياه الجوفية سوف يتزايد، ويرجع ذلك أساسًا إلى الطلب المتزايد على المياه من قبل جميع القطاعات إلى جانب التباين المتزايد في أنماط هطول الأمطار . [21]

تتضمن تحديات استخدام المياه الجوفية ما يلي: السحب الجائر (استخراج المياه الجوفية بما يتجاوز العائد المتوازن للطبقة المائية الجوفية)، هبوط الأرض المرتبط بالمياه الجوفية ، أن تصبح المياه الجوفية مالحة، تلوث المياه الجوفية .

حسب البلد أو القارة

العثور على سلمندر أعمى من تكساس في حوض إدواردز

أفريقيا

إن استنزاف المياه الجوفية يمثل مشكلة في بعض المناطق، وخاصة في شمال أفريقيا ، حيث يعد مشروع النهر الصناعي العظيم في ليبيا أحد الأمثلة على ذلك. ومع ذلك، فقد أدت الأساليب الجديدة لإدارة المياه الجوفية مثل إعادة الشحن الاصطناعي وحقن المياه السطحية خلال فترات الأمطار الموسمية إلى إطالة عمر العديد من طبقات المياه الجوفية العذبة، وخاصة في الولايات المتحدة.

أستراليا

يمكن القول إن حوض المياه الجوفية العظيم الواقع في أستراليا هو أكبر حوض للمياه الجوفية في العالم [22] (أكثر من 1.7 مليون كيلومتر مربع أو 0.66 مليون ميل مربع). ويلعب دورًا كبيرًا في إمدادات المياه لولاية كوينزلاند وبعض الأجزاء النائية من جنوب أستراليا.

كندا

تُعرف المسطحات الرملية المتقطعة عند قاعدة تكوين ماكموري في منطقة رمال أثاباسكا النفطية في شمال شرق ألبرتا ، كندا، عادةً باسم طبقات المياه الجوفية للرمال المائية القاعدية (BWS) . [23] وهي مشبعة بالمياه، ومُحصورة تحت رمال غير منفذة مشبعة بالبتومين والتي يتم استغلالها لاستعادة البيتومين لإنتاج النفط الخام الاصطناعي . عندما تكون عميقة ويحدث إعادة الشحن من تكوينات العصر الديفوني الأساسية ، تكون مالحة، وعندما تكون ضحلة ويتم إعادة شحنها بالمياه السطحية ، تكون غير مالحة. تشكل طبقات المياه الجوفية القاعدية عادةً مشاكل لاستعادة البيتومين، سواء عن طريق التعدين في الحفر المفتوحة أو عن طريق طرق في الموقع مثل الصرف بالجاذبية بمساعدة البخار (SAGD)، وفي بعض المناطق تكون أهدافًا لحقن مياه الصرف الصحي. [24] [25] [26]

أمريكا الجنوبية

طبقة غواراني المائية ، التي تقع تحت سطح الأرجنتين والبرازيل وباراغواي وأوروغواي ، هي واحدة من أكبر أنظمة المياه الجوفية في العالم وهي مصدر مهم للمياه العذبة . [27] سميت على اسم شعب غواراني ، وتغطي مساحة 1,200,000 كم 2 ( 460,000 ميل مربع) ، بحجم حوالي 40,000 كم 3 (9,600 ميل مكعب)، وسمك يتراوح بين 50 و800 متر (160 و2,620 قدمًا) وعمق أقصى يبلغ حوالي 1,800 متر (5,900 قدم).

الولايات المتحدة

إن حوض أوغالالا المائي في وسط الولايات المتحدة هو أحد أكبر الأحواض المائية في العالم، ولكن في بعض الأماكن يتم استنفاده بسرعة بسبب الاستخدام البلدي المتزايد، والاستخدام الزراعي المستمر. يحتوي هذا الحوض المائي الضخم، الذي يقع تحت أجزاء من ثماني ولايات، في المقام الأول على مياه أحفورية من وقت التجلد الأخير . ويقدر إجمالي إعادة الشحن السنوي، في الأجزاء الأكثر جفافًا من الحوض المائي، بنحو 10 في المائة فقط من عمليات السحب السنوية. ووفقًا لتقرير صادر عن هيئة المسح الجيولوجي الأمريكية في عام 2013 ، فإن الاستنفاد بين عامي 2001 و2008، شاملاً، يبلغ حوالي 32 في المائة من الاستنفاد التراكمي خلال القرن العشرين بأكمله. [28]

في الولايات المتحدة، يشمل أكبر مستخدمي المياه من طبقات المياه الجوفية الري الزراعي واستخراج النفط والفحم. [29] "تسارعت وتيرة استنفاد المياه الجوفية التراكمي في الولايات المتحدة في أواخر الأربعينيات واستمرت بمعدل خطي ثابت تقريبًا حتى نهاية القرن. بالإضافة إلى العواقب البيئية المعترف بها على نطاق واسع، فإن استنفاد المياه الجوفية يؤثر سلبًا أيضًا على الاستدامة طويلة الأجل لإمدادات المياه الجوفية للمساعدة في تلبية احتياجات الأمة من المياه." [28]

من الأمثلة على طبقة المياه الجوفية الكربونية الهامة والمستدامة طبقة المياه الجوفية إدواردز [30] في وسط تكساس . لقد كانت طبقة المياه الجوفية الكربونية هذه توفر تاريخيًا مياه عالية الجودة لما يقرب من 2 مليون شخص، وحتى اليوم، فهي ممتلئة بسبب إعادة الشحن الهائلة من عدد من الجداول والأنهار والبحيرات في المنطقة . يتمثل الخطر الأساسي لهذا المورد في التنمية البشرية على مناطق إعادة الشحن.

انظر أيضا

مراجع

  1. ^ ووكر، كيرا (2022). "الأنظمة القديمة تحافظ على تدفق المياه". نيتشر الشرق الأوسط . نيتشر. doi :10.1038/nmiddleeast.2022.72. S2CID  253486495. تم الاسترجاع في 10 يوليو 2023 .
  2. ^ "الخزانات المائية والمياه الجوفية". USGS . ... أكثر من 30000 قدم. ومع ذلك، في المتوسط، تتناقص مسامية الصخور ونفاذيتها مع زيادة عمقها تحت سطح الأرض؛ حيث تُغلق المسام والشقوق في الصخور على أعماق كبيرة أو تقل بشكل كبير في الحجم بسبب وزن الصخور التي تعلوها.
  3. ^ "الطبقات الجوفية". الجمعية الجغرافية الوطنية . 2019-07-30 . تم الاسترجاع في 2021-09-17 .
  4. ^ "أنواع طبقات المياه الجوفية: الطبقات الجوفية المائية، الطبقات الجوفية المائية، الطبقات الجوفية المائية وموقع طبقات المياه الجوفية – جغرافية الموارد المائية". ebooks.inflibnet.ac.in . تم الاسترجاع في 2024-06-27 .
  5. ^ "توجد احتياطيات ضخمة من المياه العذبة تحت قاع المحيط". Gizmag.com. 11 ديسمبر 2013. تم الاسترجاع في 15 ديسمبر 2013 .
  6. ^ Post, VEA; Groen, J.; Kooi, H.; Person, M.; Ge, S.; Edmunds, WM (2013). "احتياطيات المياه الجوفية العذبة البحرية كظاهرة عالمية". Nature . 504 (7478): 71–78. Bibcode :2013Natur.504...71P. doi :10.1038/nature12858. PMID  24305150. S2CID  4468578.
  7. ^ Freeze, RA; Cherry, JA (1979). المياه الجوفية. برنتيس هول. ISBN 978-0-13-365312-0. OCLC  643719314.تم الوصول إليه من: http://hydrogeologistswithoutborders.org/wordpress/1979-english/ تم أرشفته في 2020-04-06 على موقع Wayback Machine
  8. ^ "الخصائص المورفولوجية لرطوبة التربة". Ces.ncsu.edu. مؤرشف من الأصل في 9 أغسطس 2010. تم الاسترجاع في 6 سبتمبر 2010 .
  9. ^ "فهم المسطحات المائية الجوفية والمسطحات المائية المغلقة | مبادرة المياه المتصلة بجامعة نيو ساوث ويلز". www.connectedwaters.unsw.edu.au . تم الاسترجاع في 2022-12-07 .
  10. ^ توازن الطاقة لتدفق المياه الجوفية المطبق على الصرف تحت السطحي في التربة المتباينة الخواص بواسطة الأنابيب أو الخنادق ذات مقاومة الدخول . المعهد الدولي لاستصلاح الأراضي وتحسينها (ILRI)، فاجينينجن، هولندا. على الإنترنت: [1] محفوظ في 19 فبراير 2009 على موقع واي باك مشين . ورقة بحثية مبنية على: RJ Oosterbaan وJ. Boonstra وKVGK Rao، 1996، "توازن الطاقة لتدفق المياه الجوفية". نُشر في VPSingh وB.Kumar (المحرران)، علم المياه الجوفية، ص 153-160، المجلد 2 من وقائع المؤتمر الدولي لعلم المياه وموارد المياه، نيودلهي، الهند، 1993. دار نشر كلوير الأكاديمية، دوردريخت، هولندا. ISBN 978-0-7923-3651-8 . على الإنترنت: [2]. يمكن تنزيل برنامج "EnDrain" المقابل من: [3]، أو من: [4] 
  11. ^ ILRI (2000)، الصرف تحت السطحي بواسطة الآبار (الأنبوبية): معادلات تباعد الآبار للآبار التي تخترق المياه بالكامل وجزئيًا في طبقات المياه الجوفية المنتظمة أو الطبقية مع أو بدون تباين الخواص ومقاومة الدخول ، 9 ص. المبادئ المستخدمة في نموذج "WellDrain". المعهد الدولي لاستصلاح الأراضي وتحسينها (ILRI)، فاجينينجن، هولندا. على الإنترنت: [5]. قم بتنزيل برنامج "WellDrain" من: [6]، أو من: [7]
  12. ^ abcde Assaad, Fakhry; LaMoreaux, Philip; Hughes, Travis (2004). Field methods for geologists and hydrogeologists . Berlin, Germany: Springer-Verlag Berlin Heidelberg. doi :10.1007/978-3-662-05438-3. ISBN 978-3-540-40882-6.
  13. ^ ab Pettijohn, Francis; Potter, Paul; Siever, Raymond (1987). Sand and Sandstone . نيويورك: Springer Science+Business Media. doi :10.1007/978-1-4612-1066-5. ISBN 978-0-387-96350-1.
  14. ^ ألي، ويليام؛ رايلي، توماس؛ فرانكي، أو. (1999). استدامة موارد المياه الجوفية . النشرة الدورية 1186. دنفر، كولورادو: هيئة المسح الجيولوجي الأمريكية. ص. 8. doi :10.3133/cir1186. ISBN 978-0-607-93040-5.
  15. ^ Dreybrodt, Wolfgang (1988). Processes in karst systems: physics, chemistry, and geology . سلسلة سبرينغر في البيئة الفيزيائية. المجلد 4. برلين: سبرينغر. ص 2-3. doi :10.1007/978-3-642-83352-6. ISBN 978-3-642-83354-0.
  16. ^ ab Taylor, Charles (1997). تحديد أحواض المياه الجوفية ومناطق إعادة الشحن لينابيع إمدادات المياه البلدية في نظام طبقة المياه الجوفية الكارستية في منطقة إليزابيثتاون، شمال كنتاكي (PDF) . تقرير تحقيقات موارد المياه 96-4254. دنفر، كولورادو: هيئة المسح الجيولوجي الأمريكية. doi :10.3133/wri964254.
  17. ^ تايلور، تشارلز؛ جرين، إيرل (2008). "الخصائص الهيدروجيولوجية والأساليب المستخدمة في التحقيق في علم المياه الكارستية". (PDF) . التقنيات الميدانية لتقدير تدفقات المياه بين المياه السطحية والمياه الجوفية . التقنيات والأساليب 4-D2. هيئة المسح الجيولوجي الأمريكية. ص. 107. مؤرشف من الأصل (PDF) في 2008-11-02.
  18. ^ Renken, R.; Cunningham, K.; Zygnerski, M.; Wacker, M.; Shapiro, A.; Harvey, R.; Metge, D.; Osborn, C.; Ryan, J. (نوفمبر 2005). "تقييم مدى تعرض حقل بئر بلدية للتلوث في طبقة المياه الجوفية الكارستية". علوم الأرض البيئية والهندسية . 11 (4). GeoScienceWorld: 320. Bibcode :2005EEGeo..11..319R. CiteSeerX 10.1.1.372.1559 . doi :10.2113/11.4.319. 
  19. ^ فيتر، تشارلز (1988). علم المياه التطبيقي . كولومبوس، أوهايو: ميريل. ص 294-295. رقم ISBN 978-0-675-20887-1.
  20. ^ سكانلون، بريدجيت ؛ ماس، روبرت؛ باريت، مايكل؛ سميث، برايان (2003). "هل يمكننا محاكاة تدفق المياه الجوفية الإقليمية في نظام كارست باستخدام نماذج وسائط مسامية مكافئة؟ دراسة حالة، حوض بارتون سبرينجز إدواردز، الولايات المتحدة الأمريكية". مجلة علم المياه . 276 (1-4). إلسفير ساينس: 142. رمز Bibcode : 2003JHyd..276..137S. doi : 10.1016/S0022-1694(03)00064-7. S2CID  16046040.
  21. ^ الأمم المتحدة (2022) تقرير الأمم المتحدة عن تنمية المياه في العالم 2022: المياه الجوفية: جعل غير المرئي مرئيًا. اليونسكو، باريس تم نسخ النص من هذا المصدر، والذي يتوفر بموجب ترخيص المشاع الإبداعي المنسوب 3.0 الدولي
  22. ^ "حوض أرتيزيان العظيم" (PDF) . حقائق: سلسلة المياه . وزارة الموارد الطبيعية والمياه في كوينزلاند. مؤرشف من الأصل (PDF) في 13 نوفمبر 2006. تم الاسترجاع في 3 يناير 2007 .
  23. ^ مشروع منجم جوسلين الشمالي: تقييم الأثر البيئي الهيدرولوجي (PDF) (تقرير). إدمونتون ، ألبرتا: شركة دير كريك للطاقة. ديسمبر 2005. ص. 4. مؤرشف من الأصل (PDF) في 2 ديسمبر 2013.
  24. ^ بارسون، د.، وباتشو، س. وإسلينجر، ب. 2001. أنظمة التدفق في مجموعة مانفيل في منطقة أثاباسكا الشرقية الوسطى وتأثيراتها على عمليات الصرف بالجاذبية بمساعدة البخار لإنتاج البيتومين في الموقع. نشرة الجيولوجيا البترولية الكندية، المجلد 49، العدد 3، ص 376-392.
  25. ^ غريفيث، ماري؛ ووينيلوفيتش، دان (أبريل/نيسان 2003). النفط والمياه المضطربة: الحد من تأثير صناعة النفط والغاز على موارد المياه في ألبرتا (PDF) (تقرير). إدمونتون، ألبرتا: معهد بيمبينا. مؤرشف من الأصل (PDF) في 15 ديسمبر/كانون الأول 2013.
  26. ^ FMFN (يونيو 2012). مراجعة فورت ماكاي لمشروع مناجم الرمال النفطية لشركة تيك ريسورسز المحدودة – تطبيق متكامل لمشروع مناجم الرمال النفطية في فرونتير (PDF) (تقرير). أمة فورت ماكاي الأولى. مؤرشف (PDF) من الأصل في 20 يونيو 2013.
  27. ^ بريتان، جون (22 يونيو 2015). "الوكالة الدولية للطاقة الذرية: ربط العلوم النووية بالدبلوماسية". العلم والدبلوماسية .
  28. ^ ab Konikow, Leonard F. Groundwater Depletion in the United States (1900–2008) (PDF) (تقرير). تقرير التحقيقات العلمية. رستون، فيرجينيا : وزارة الداخلية الأمريكية، هيئة المسح الجيولوجي الأمريكية. ص. 63. مؤرشف (PDF) من الأصل في 2013-06-15.
  29. ^ زبارينكو، ديبوراه (20 مايو/أيار 2013). "انخفاض مستويات المياه الجوفية في الولايات المتحدة تسارع: هيئة المسح الجيولوجي الأمريكية". رويترز . واشنطن العاصمة.
  30. ^ "هيئة حوض إدواردز المائي". Edwardsaquifer.org . تم الاسترجاع في 15 ديسمبر 2013 .
  • المركز الدولي لتقييم موارد المياه الجوفية IGRAC
  • مشروع المياه الجوفية - منصة إلكترونية لمعرفة المياه الجوفية
تم الاسترجاع من "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=الخزان الجوفي&oldid=1254085041"
Original text
Rate this translation
Your feedback will be used to help improve Google Translate